DE19816398A1 - Two-way valve, for use in e.g., medicine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Zwei-Wege-Ventil, insbesondere für die Medizintechnik, gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a two-way valve, in particular for medical technology, according to the features in the preamble of claim 1.
Derartige Ventile werden in Millionen Stück benötigt, so daß deren Aufbau, deren Ausführung und deren Herstellkosten neben den Funktionsmerkmalen eine große Bedeutung zukommt. Ein solches Ventil für die Medizintechnik ist bekannt (US 4,246,932). Ein Eingangsgehäuse bildet einen ersten Ventilsitz für einen ersten Ventilkörper, und an das Eingangsgehäuse sind mit senkrechtem Verlauf ein erstes Ausgangsgehäuse und ein zweites Ausgangsgehäuse angeschlossen. Das zweite Ausgangsgehäuse weist einen zweiten Ventilsitz mit einem zweiten Ventilkörper auf. Beim Ansaugen von Flüssigkeit öffnet der erste Ventilkörper und der zweite schließt. Bei Strömungsumkehr öffnet hingegen der zweite Ventilkörper und der erste Ventil körper schließt. Die Nebeneinanderanordnung des ersten und des zweiten Ventilsit zes verlängert die Baulänge des Ventils erheblich und die Montage erfordert einen höheren wirtschaftlichen Aufwand. Für Funktion, Herstellung und Montage besteht die Forderung, mit möglichst wenig Teilen auszukommen.Such valves are required in millions, so that their construction, their Execution and its manufacturing costs in addition to the functional features a large Importance. Such a valve for medical technology is known (US 4,246,932). An input housing forms a first valve seat for a first Valve body, and to the input housing are a first with a vertical course Output housing and a second output housing connected. The second Output housing has a second valve seat with a second valve body. When liquid is drawn in, the first valve body opens and the second closes. When the flow reverses, however, the second valve body and the first valve open body closes. The juxtaposition of the first and second valves zes extends the overall length of the valve considerably and assembly requires one higher economic effort. For function, manufacture and assembly the requirement to use as few parts as possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Zwei-Wege-System das Ventil so kompakt wie möglich unter Verwendung einer geringen Anzahl von Teilen und bei wirtschaftlicher Montage zu konzipieren.The invention has for its object the valve in a two-way system as compact as possible using a small number of parts and at to design economical assembly.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnen den Teil des Patentanspruches 1 gelöst. Dadurch kann das Ventil kleiner und kom pakter gebaut werden. Es wird weniger Werkstoff-Volumen für den Ventilkörper be nötigt und die Montage wird erheblich einfacher gestaltet.According to the invention, the stated object is characterized by the features in solved the part of claim 1. This allows the valve to be smaller and more compact be built more pact. There is less material volume for the valve body necessary and the assembly is made considerably easier.
Die Anzahl der Teile wird außerdem dadurch verringert, daß das erste Ausgangsge häuse und das zweite Ausgangsgehäuse einstückig aus plastifizierbarem Kunststoff hergestellt wird.The number of parts is also reduced by the fact that the first output Ge housing and the second output housing in one piece from plasticizable plastic will be produced.
Nach weiteren Merkmalen kann eine Kombination des Rückschlagventils mit einem Überdruckventil derart grundlegend gestaltet werden, daß der flache Ventilsitz des Rückschlagventils im Eingangsgehäuse mit einem flachen Ventilkörper und an die sen an liegend, mehrere einen Strömungskanal-Abschluß durchdringende, profilför mige Strömungskanäle ausgebildet sind und daß der Ventilkörper am flachen, ersten Ventilsitz eine begrenzt schwenkbare Klappe bildend, am Umfang des Ventilsitz- Innenraums teilweise freigeschnitten ist.According to further features, a combination of the check valve with a Pressure relief valve be designed so fundamentally that the flat valve seat of the Check valve in the inlet housing with a flat valve body and to the sen lying, several profile-penetrating a flow channel closure Mige flow channels are formed and that the valve body on the flat, first Valve seat forming a flap that can be pivoted to a limited extent, on the circumference of the valve seat Interior is partially cut out.
Ein erforderlicher Schwenkwinkel bei entsprechender Rückstellkraft wird nach einer anderen Ausgestaltung dadurch erzielt, daß die begrenzt schwenkbare Klappe des Ventilkörpers durch einen Freischnitt von ca. 290° am Umfang gebildet ist.A required swivel angle with a corresponding restoring force is determined after a another embodiment achieved in that the limited pivotable flap of Valve body is formed by a free cut of about 290 ° on the circumference.
Dabei verringert sich die Teilezahl noch weiter dadurch, daß der Ventilkörper als Rückschlagventil und als Überdruckventil aus einem einstückigen Ventilkörper-Teil hergestellt ist.The number of parts is reduced even further by the fact that the valve body as Check valve and as a pressure relief valve from a one-piece valve body part is made.
Das mit einem kleinen Volumen zu bauende Ventil ist ferner dahingehend ausgestal tet, daß der das Überdruckventil bildende Abschnitt des Ventilkörpers aus einem außen flachen Ringflansch besteht, der mit dem zweiten Ventilsitz des ersten Aus gangsgehäuses zusammenwirkt.The valve to be built with a small volume is also designed accordingly tet that the pressure valve forming portion of the valve body from one there is a flat ring flange on the outside, which connects to the second valve seat of the first gear housing cooperates.
Vorteilhaft ist weiterhin, daß der das Überdruckventil bildende, mit dem zweiten
Ventilsitz zusammenwirkende flache Ringflansch unter Vorspannung montiert ist
Eine weitere Reduzierung der Baugröße ist dadurch möglich, daß das Überdruck
ventil am ersten Ausgangsgehäuse durch den zweiten Ventilsitz gebildet ist, der
zentrisch an den Ventilausgang des ersten Ausgangsgehäuses und konzentrisch
durch einen Ringkanal an den Ventilausgang des zweiten Ausgangsgehäuses ange
schlossen ist.It is also advantageous that the flat ring flange forming the pressure relief valve, which cooperates with the second valve seat, is mounted under pre-tension
A further reduction in size is possible in that the pressure relief valve is formed on the first outlet housing by the second valve seat, which is connected centrally to the valve outlet of the first outlet housing and concentrically through an annular channel to the valve outlet of the second outlet housing.
Die Handhabung des Ventils wird ferner dadurch unterstützt, daß das zweite Aus gangsgehäuse außen als Handgriff und innen als Luer-Lock-Anschluß ausgebildet ist.The handling of the valve is further supported in that the second off Gear housing is designed on the outside as a handle and on the inside as a Luer lock connection is.
Demgegenüber ist vorgesehen, daß der Schaft des Eingangsgehäuses und der Schaft des ersten Ausgangsgehäuses jeweils als Schlauchanschluß ausgebildet ist.In contrast, it is provided that the shaft of the input housing and the Shaft of the first output housing is designed as a hose connection.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im fol genden näher erläutert wird.In the drawing, an embodiment of the invention is shown, which in fol is explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch das fertig montierte Ventil, Fig. 1 is an axial longitudinal section through the fully assembled valve,
Fig. 2 die zu Fig. 1 gehörende Draufsicht, Fig. 2 that belongs to Fig. 1, top view,
Fig. 3 eine Ansicht des Ventils von unten und Fig. 3 is a view of the valve from below and
Fig. 4 eine Ansicht von rechts (bezogen auf die Fig. 1 und 2) gegen den Handgriff. Fig. 4 is a view from the right (based on FIGS. 1 and 2) against the handle.
Gemäß Fig. 1 weist das Zwei-Wege-Ventil ein Eingangsgehäuse 1 mit einem Ven tilsitz 1a auf. Ein Ventilkörper 2 ist zwischen den Ventilausgängen 3 in einem ersten Ausgangsgehäuse 4 und einem zweiten Ausgangsgehäuse 5 angeordnet.Referring to FIG. 1, the two-way valve, an input housing 1 with a Ven tilsitz 1 a on. A valve body 2 is arranged between the valve outputs 3 in a first output housing 4 and a second output housing 5 .
Am Ventilsitz 1a ist das Ventil 2 zunächst als Rückschlagventil 6 mit einem ersten Ventilsitz 7 und unmittelbar anschließend als Überdruckventil 8 zusammen mit ei nem zweiten Ventilsitz 9 des ersten Ausgangsgehäuses 4 bzw. des zweiten Aus gangsgehäuses 5 ausgebildet.On the valve seat 1 a, the valve 2 is initially designed as a check valve 6 with a first valve seat 7 and immediately thereafter as a pressure relief valve 8 together with a second valve seat 9 of the first output housing 4 or the second output housing 5 .
Das erste Ausgangsgehäuse 4 und das zweite Ausgangsgehäuse 5 sind einstückig aus plastifizierbarem Kunststoff hergestellt.The first output housing 4 and the second output housing 5 are made in one piece from plasticizable plastic.
Das Ventil besteht praktisch aus drei Teilen: Aus dem Eingangsgehäuse 1, dem er sten und dem zweiten Ausgangsgehäuse 4, 5 und dem Ventilkörper 2.The valve practically consists of three parts: the input housing 1 , which he most and the second output housing 4 , 5 and the valve body 2nd
Der erste Ventilsitz 7 des Rückschlagventils 2 ist flach im Eingangsgehäuse 1 ge formt und arbeitet mit einem ebenso flachen Ventilkörper 2 zusammen und an die sen anliegend sind mehrere, einen Strömungskanal-Abschluß 10 durchdringende, profilförmige Strömungskanäle 11 ausgebildet (Fig. 2). Der Ventilkörper 2 ist am fla chen, ersten Ventilsitz 7 als eine begrenzt schwenkbare Klappe 12 geformt, die an ihrem Umfang 13 des Ventilsitz-Innenraums 13a teilweise freigeschnitten ist, um die Öffnungs- oder Schließbewegungen auszuführen. Die Klappe 12 ist hierbei günstig begrenzt schwenkbar gemacht und durch einen Freischnitt 14 zwischen 250° und 320°, z. B. 290° schwenkbar gestaltet. Als brauchbar hat sich hierfür ein Kunststoff aus Polymer-Folien, die tiefziehbar sind, bewährt (z. B. PA, PC, PU, PVC, PET, PEN, PS, PMMA, PP, PE), Flüssig-Silikon oder EPDM-Gummi. Insbesondere Flüssig- Silikon kommt für die Anwendung bei einem abgesetzten Ringsteg 12a von wenigen 1/10 mm Dicke und ca. 1 mm Breite des Ringstegs 12a in Betracht.The first valve seat 7 of the check valve 2 is formed flat in the input housing 1 and works with an equally flat valve body 2 and adjacent to the sen several, a flow channel end 10 penetrating profile-shaped flow channels 11 are formed ( Fig. 2). The valve body 2 is formed on the fla chen, first valve seat 7 as a limited pivotable flap 12 , which is partially cut out on its circumference 13 of the valve seat interior 13 a to perform the opening or closing movements. The flap 12 is made pivotable to a limited extent and by a free cut 14 between 250 ° and 320 °, z. B. designed pivotable 290 °. A plastic made of polymer films that can be thermoformed has proven useful (e.g. PA, PC, PU, PVC, PET, PEN, PS, PMMA, PP, PE), liquid silicone or EPDM rubber . Liquid silicone in particular is suitable for use with a stepped ring web 12 a of a few 1/10 mm thick and approximately 1 mm wide for the ring web 12 a.
Dabei dichtet ein zentrischer Teil der Klappe 12 die Strömungskanäle 11 ab und der davon abgesetzte Ringsteg 12a wird an dem Umfang 13, also an der Innenflä che des Ventilsitz-Innenraums 13a, freigeschnitten. Der Ringsteg 12a dichtet mit dem dickeren zentrischen Teil ab.A central part of the flap 12 seals the flow channels 11 and the annular web 12 a which is offset therefrom is cut free on the circumference 13 , that is to say on the inner surface of the valve seat interior 13 a. The ring web 12 a seals with the thicker central part.
Der das Überdruckventil 8 bildende Überdruckventil-Abschnitt 16 des Ventilkörpers 2 ragt in einen außen flachen Ringflansch 17 über den zweiten Ventilsitz 9 hinaus und stellt die Abdichtung mit dem zweiten Ventilsitz 9 des ersten Ausgangsgehäuses 4 und dessen ringstegförmigem Ventilsitz dar.The pressure relief valve section 16 of the valve body 2 , which forms the pressure relief valve 8, projects into an externally flat ring flange 17 beyond the second valve seat 9 and represents the seal with the second valve seat 9 of the first output housing 4 and its annular web-shaped valve seat.
Die Dichtwirkung des Überdruckventils 8 wird mit dem zweiten Ventilsitz 9 und dem unter Vorspannung montierten flachen Ringflansch 17 definiert.The sealing effect of the pressure relief valve 8 is defined with the second valve seat 9 and the flat annular flange 17 mounted under pretension.
Gemäß Fig. 1 ist das Überdruckventil 8 am ersten Ausgangsgehäuse 4, das durch den zweiten Ventilsitz 9 gebildet ist, zentrisch an dem Ventilausgang 3 des ersten Ausgangsgehäuses 4 und konzentrisch durch einen Ringkanal 18 an den Ventilaus gang 3 des zweiten Ausgangsgehäuses 5 angeschlossen.Referring to FIG. 1, the pressure relief valve 8 at the first output housing 4, which is formed by the second valve seat 9, centrally to the valve outlet 3 of the first output housing 4 and concentrically through an annular channel 18 to the Ventilaus gear connected 3 of the second output housing 5.
Das zweite Ausgangsgehäuse 5 ist außen als Handgriff 19 und innen als Luer-Lock- Anschluß 20 ausgebildet (Fig. 1 und 4).The second output housing 5 is designed on the outside as a handle 19 and on the inside as a Luer lock connection 20 ( FIGS. 1 and 4).
Der Schaft 21 des Eingangsgehäuses 1 und der Schaft 22 des ersten Ausgangsge häuses 4 ist jeweils als Schlauchanschluß 23 (Fig. 2, 3 und 4) gestaltet.The shaft 21 of the input housing 1 and the shaft 22 of the first output housing 4 is each designed as a hose connection 23 ( Fig. 2, 3 and 4).
Die Funktionsweise des Zwei-Wege-Ventils wird nachfolgend beschrieben. Sobald eine Saugkraft 24 (in Saugkraft-Richtung 24) am ersten Ausgangsgehäuse 4 bewirkt wird, öffnet die Klappe 12 und Flüssigkeit strömt in der Saugkraft-Richtung 24 aus dem ersten Ausgangsgehäuse 4. Dabei hält die Vorspannkraft und die Saugkraft 24 den zweiten Ventilsitz 9 geschlossen.The operation of the two-way valve is described below. As soon as a suction force 24 (in the suction force direction 24 ) is effected on the first output housing 4 , the flap 12 opens and liquid flows out of the first output housing 4 in the suction force direction 24 . The biasing force and the suction force 24 keep the second valve seat 9 closed.
Bei Auftreten einer Druckkraft 25 (in Druckkraft-Richtung 25) am zweiten Aus gangsgehäuse 5 bleibt der zweite Ventilsitz 9 geschlossen. Am zweiten Ventilsitz 9 herrscht über und unter dem überstehenden flachen Ringflansch 17 der gleiche Druck. Dieser Druck wird durch den überstehenden Überdruckventil-Abschnitt 16 erreicht.When a pressure force 25 occurs (in the pressure force direction 25 ) on the second output housing 5 , the second valve seat 9 remains closed. At the second valve seat 9 , the same pressure prevails above and below the protruding flat ring flange 17 . This pressure is reached through the protruding pressure relief valve section 16 .
Sofern am ersten Ausgangsgehäuse 4 eine Druckkraft 26 in Gegenrichtung (entgegen der Saugkraft 24) auftritt, öffnet das Überdruckventil 8 am zweiten Ven tilsitz 9 und Flüssigkeit strömt in Gegenrichtung 27. Die Klappe 12 wird von dem herrschenden Überdruck im Ventilsitz-Innenraum 13a gegen den Strömungskanal- Abschluß 10 mit dem Ringsteg 12a zusammengedrückt und verschließt die Strö mungskanäle 11. If a pressure force 26 occurs at the first output housing 4 in the opposite direction (counter to the suction force 24), the relief valve 8 opens the second Ven tilsitz 9 and liquid flows in the opposite direction 27th The flap 12 is compressed by the prevailing excess pressure in the valve seat interior 13 a against the flow channel closure 10 with the annular web 12 a and closes the flow channels 11th
11
Eingangsgehäuse
Input housing
11
a Ventilsitz
a valve seat
22nd
Ventilkörper
Valve body
33rd
Ventilausgang
Valve outlet
44th
erstes Ausgangsgehäuse
first output housing
55
zweites Ausgangsgehäuse
second output housing
66
Rückschlagventil
check valve
77
erster Ventilsitz
first valve seat
88th
Überdruckventil
Pressure relief valve
99
zweiter Ventilsitz
second valve seat
1010th
Strömungskanal-Abschluß
Flow channel closure
1111
Strömungskanäle
Flow channels
1212th
schwenkbare Klappe
swiveling flap
1212th
a abgesetzter Ringsteg
a stepped ring web
1313
Umfang
scope
1313
a Ventilsitz-Innenraum
a valve seat interior
1414
Freischnitt
Free cut
1515
einstückiger Ventilkörper-Teil
one-piece valve body part
1616
Überdruckventil-Abschnitt
Pressure relief valve section
1717th
flacher Ringflansch
flat ring flange
1818th
Ringkanal
Ring channel
1919th
Handgriff
Handle
2020th
Luer-Lock-Anschluß
Luer lock connector
2121
Schaft des Eingangsgehäuses
Input housing shaft
2222
Schaft des ersten Ausgangsgehäuses
Shaft of the first output housing
2323
Schlauchanschluß
Hose connection
2424th
Saugkraft/-Richtung
Suction power / direction
2525th
Druckkraft/-Richtung
Pressure force / direction
2626
Druckkraft in Gegenrichtung
Pushing force in the opposite direction
2727
Gegenrichtung
Opposite direction
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